La estimulación de la luz de las células cerebrales puede recuperar recuerdos en ratones con pérdida de memoria similar a la enfermedad de Alzheimer, según una nueva investigación del Centro RIKEN-MIT para Genética de Circuitos Neurales. El rescate de los recuerdos, que cambió tanto la estructura de las neuronas comoEl comportamiento de los ratones se logró mediante la optogenética, un método para manipular células marcadas genéticamente con explosiones precisas de luz. Este hallazgo sugiere que la recuperación deficiente de los recuerdos, en lugar de un almacenamiento o codificación deficientes, puede ser la base de este síntoma prominente de la enfermedad y los puntos de Alzheimer tempranosa la conectividad sináptica entre las células de memoria como crucial para la recuperación.
La pérdida de memoria a largo plazo para experiencias aprendidas específicas es un sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer temprana EA que también exhiben los ratones genéticamente modificados para desarrollar síntomas similares a los de la EA. Sobre la base de su trabajo previo que identificó y activó las células de memoria, unEl grupo dirigido por el Instituto de Ciencias del Cerebro RIKEN y el Director del Centro RIKEN-MIT, Susumu Tonegawa, ha demostrado que las espinas, pequeñas perillas en las dendritas de las células cerebrales a través de las cuales se forman las conexiones sinápticas, son esenciales para la recuperación de la memoria en estos ratones con AD.-la estimulación óptica de la luz puede volver a crecer las espinas perdidas y ayudar a los ratones a recordar una experiencia previa. El trabajo fue publicado en Naturaleza el 16 de marzo
La memoria del ratón a menudo se infiere del comportamiento aprendido, en este caso asociando un choque desagradable con una jaula particular. Al recordar y esperar choques, los ratones se congelan en este recinto pero no en uno neutral. En comparación con los ratones normales, los ratones con AD presentaron amnesia.y comportamiento de congelación reducido, lo que indica pérdida progresiva de memoria.
Se sabe que los engramas, o rastros de memoria, de esta experiencia particular se encuentran en la circunvolución dentada del hipocampo, un área clave del cerebro para el procesamiento de la memoria. Durante el acondicionamiento por miedo, los investigadores usaron un virus para administrar un gen en la circunvolución dentada, que etiquetaba las células activas del engrama. Esto permitió a los investigadores identificar visualmente las neuronas que formaban el engrama para esa memoria específica del miedo. Un segundo virus contenía un gen que hacía que solo estas neuronas del engrama fueran sensibles a la luz. Cuando las células del engrama se reactivaron con luz enEn los ratones AD, la memoria de la experiencia de los footshocks se recuperó y se restableció el comportamiento de congelación.
Los recuerdos restaurados con este método se desvanecieron en un día, y los investigadores trataron de entender por qué sucede esto. Notaron una reducción en la cantidad de espinas a medida que los ratones envejecían y su enfermedad de Alzheimer progresaba. Su memoria menguante por el entrenamiento del miedoTambién se relacionó con la pérdida de estas espinas. El trabajo anterior había demostrado que las espinas crecen cuando las neuronas experimentan una potenciación a largo plazo, un fortalecimiento persistente de la conectividad sináptica que ocurre naturalmente en el cerebro pero que también puede ser inducida artificialmente a través de la estimulación.
A través de la estimulación repetida con ráfagas de luz de alta frecuencia en el circuito de memoria del hipocampo en ratones con AD, el equipo pudo aumentar el número de espinas a niveles indistinguibles de los de los ratones de control. El comportamiento de congelación en la tarea entrenada también regresó ypermaneció hasta seis días. La implicación es que la restauración de las espinas perdidas en el circuito del hipocampo facilitó la recuperación de la experiencia específica de miedo y su comportamiento de congelación asociado. "Hemos demostrado por primera vez que se puede utilizar el aumento de la conectividad sináptica dentro de los circuitos celulares engram.para tratar la pérdida de memoria en modelos de ratones con enfermedad de Alzheimer temprana ", dice el autor principal Dheeraj Roy.
La estimulación con luz no aumentó la cantidad de espinas en ratones normales ni fortaleció la memoria del miedo, ni la luz indiscriminadamente brillante en la circunvolución dentada resultó en una mejora de la memoria a largo plazo. Solo la estimulación precisa de las células de engramas fue capaz de aumentar lanúmero de espinas y mejora la memoria en ratones con AD.
"La recuperación exitosa de recuerdos en ratones con AD al aumentar el número de espinas para el procesamiento normal de la memoria solo en las células de memoria, en lugar de en una amplia población de células, resalta la importancia de la manipulación altamente dirigida de las neuronas y sus circuitos paraterapias futuras. Este nivel de especificidad aún no se ha logrado en las actuales terapias de estimulación cerebral profunda ", dice Tonegawa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :